Kondensacja Claisena: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m drobne redakcyjne, poprawa linków
Linia 4:
Wewnątrzcząsteczkowa kondensacja Claisena znana jest jako [[cyklizacja Dieckmanna]].
 
== Wymagania ==
Przynajmniej jeden z substratów reakcji musi podlegać [[enolizacjaEnole|enolizacji]] oraz posiadać dwa [[proton|protony]]y przy węglu w położeniu α do grupy karbonylowej (α-protony). Odłączenie pierwszego protonu jest niezbędne do uzyskania stabilizowanego [[mezomeriaRezonans chemiczny|rezonansowo]] karboanionu, a odłączenie drugiego protonu, w przebiegu nieodwracalnej reakcji, pozwala na przesunięcie [[Równowaga reakcji chemicznych|równowagi reakcji]] w kierunku tworzenia się stabilnego jonu enolanowego.
 
Stosowana [[Zasady|zasada]] nie może podlegać [[substytucja nukleofilowa|substytucji nukleofilowej]] lub [[addycja|addycji]] do węgla karbonylowego. Do często stosowanych zasad należą [[alkoholany]] sodu. By zapobiec wystąpieniu niekorzystnej [[Transestryfikacja|transestryfikacji]], wybiera się alkoholan tożsamy z odchodzącą [[Grupa alkoksylowa|grupą alkoksylową]]. Stosuje się równoważną molowo ilość alkoholanu, a nie [[Kataliza|ilość katalityczną]], gdyż utworzenie anionu enolanowego zachodzi tylko, gdy alkoholan zostanie podany w ilości gwarantującej usunięcie obu α-protonów.
W mieszanej kondensacji Claisena jako zasady można użyć [[diizopropyloamidek litu|diizopropyloamidku litu (LDA)]]. Podczas [[kondensacja (chemia)|kondensacji]] estrów o rozgałęzionym łańcuchu węglowym niezbędne jest zastosowanie silniejszej zasady, np. [[trifenylometylosód|trifenylometylosodu]] lub [[wodorek sodu|wodorku sodu]].
 
[[Grupa alkoksylowa]] estru podawanego kondensacji powinna być grupą łatwo opuszczającą o niewielkiej [[masa atomowa|masie atomowej]]. Najlepiej opuszczają powstały [[addukt]] [[grupaGrupa metoksylowaalkoksylowa|grupy metoksylowe]] i [[grupa etoksylowaalkoksylowa|etoksylowe]].
 
== Mechanizm reakcji ==
[[FilePlik:Kondensacja_Claisena111Kondensacja Claisena111.png|660px]]
 
W pierwszym etapie reakcji zasada usuwa α-proton tworząc [[karboanion]], którego trwałość wynika z [[mezomeriaRezonans chemiczny|efektu rezonansowego]]. Następnie karboanion atakuje nukleofilowo grupę karbonylową drugiego [[reagent|reagenta]]a. W powstałym [[tetraedr]]ycznym addukcie zachodzi [[eliminacja (chemia)|eliminacja]] [[grupa alkoksylowa|grupy alkoksylowej]]; użyty w pierwszym etapie reakcji [[Alkoholany|alkoholan]] ulega regeneracji. W kolejnym etapie alkoholan usuwa drugi α-proton i powstaje mezomeryczny anion enolanowy. Jest to jedyny nieodwracalny etap w kondensacji Claisena. Powstały anion enolanowy jest słabą zasadą, która nie jest w stanie deprotonować obecnego w wodzie [[alkohole|alkoholu]] oraz nieprzereagowanego estru. Z tego samego powodu jon enolanowy nie może przypuścić skutecznego ataku nukleofilowego na kolejną cząstkę estru. Nieodwracalność tego etapu korzystnie przesuwa równowagę reakcji w kierunku tworzenia się produktu, zwiększając wydajność prowadzonej reakcji. W ostatnim etapie dodaje się [[kwasKwasy|kwasu]] (np. [[kwas siarkowy|siarkowego]] lub [[kwas fosforowy|fosforowego]]), by zneutralizować jony enolanowe oraz panujące środowisko zasadowe, i powstaje końcowy β-ketoester.
 
== Mieszana kondensacja Claisena ==
Mieszaną kondensację Claisena można prowadzić pomiędzy dwoma różnymi estrami lub między estrem a innym [[związekZwiązki karbonylowykarbonylowe|związkiem karbonylowym]] ([[ketonKetony|ketonem]] bądź [[aldehydAldehydy|aldehydem]]).
 
Podczas kondensacji dwóch różnych estrów otrzymuje się mieszane produkty β-ketoestrowe. Wydajność reakcji jest wyższa, jeśli jeden reagujący ester nie ma dwóch α-protonów (np. [[benzoesan etylu]] i [[mrówczan etylu]]). W takim przypadku powstają tylko dwa produkty reakcji, a nie aż cztery różne β-ketoestry.
 
Prowadząc kondensację między estrem a ketonem, to właśnie ten drugi jest donorem nukleofilowym (jeśli tylko ma dwa α-protony). Dzieje się tak dlatego, że estry charakteryzują się słabszymi właściwościami kwasowymi, zatem trudniej oddają protony. Proces odłączenia protonów od estru wymaga większej [[energiaEnergia (fizyka)|energii]], więc preferowane jest podstawienie ketonu do estru. Efektem końcowym reakcji jest β-diketon lub β-oksoaldehyd.
[[FilePlik:Mieszana_Kondensacja_Claisena111Mieszana Kondensacja Claisena111.png|660px]]
 
== Bibliografia ==
* {{Cytuj książkę | nazwisko = McMurry | imię = John |autor link = John McMurry | tytuł = Chemia organiczna | data = 2005 | wydanie = 3 | wydawca = [[Wydawnictwo Naukowe PWN|PWN]] | miejsce = Warszawa | isbn = 83-01-14406-8 | tom = | strony = 914-917 }}
* {{Cytuj książkę | nazwisko = Mastalerz | imię = Przemysław |autor link = Przemysław Mastalerz | autor = Mastalerz P.| tytuł = Podręcznik Chemii Organicznej| data = 1998| wydawca = Wydawnictwo Chemiczne | miejsce = Wrocław | strony = 423-425}}